WindowsのSocket(TCP)

WindowsのSocketはAPIに変遷の歴史があり、ちょっと苦手です。（最初に作った時は、まだWinSock(1)のころで、Linuxとかなり似たAPIでした。その後、WinSock2になり、M$は.NetやMFCを推奨してきて嫌になります）
QtのSocketクラスを使えば、その辺をラップしてくれて楽ができます。ちょっと試しにServerのconsoleプログラムを作ってみました。telnet等をclientにして簡単に実験ができます。

proファイルですが、networkの追加を忘れずに。

MyTcpServer.pro

QT -= gui
QT       += core
QT       += network
 
CONFIG += c++11 console
CONFIG -= app_bundle

mainは以下の通りです。

main.cpp

#include <qcoreapplication>
#include "mytcpserver.h"
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication a(argc, argv);
 
    MyTcpServer server;
 
    return a.exec();
}

MyTcpServerクラスのヘッダは最低限の関数だけ定義します。

mytcpserver.h

#ifndef MYTCPSERVER_H
#define MYTCPSERVER_H
 
#include <qobject>
#include <qtcpsocket>
#include <qtcpserver>
#include <qdebug&gt
 
class MyTcpServer : public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    explicit MyTcpServer(QObject *parent = 0);
 
signals:
 
public slots:
    void newConnection();
 void readData();
 void socketError(QAbstractSocket::SocketError);
 void deleteLater();
 
private:
    QTcpServer *server;
 QTcpSocket *socket;
};
 
#endif // MYTCPSERVER_H

本体です。connectして文字列を送ったら、後は受信するだけのものです。相手がcloseしたり、勝手に切ったり、エラーが起きたらServer側はcloseするようにしてあります。また、"bye"を受信したらやはりcloseします。（windowsだと、受信文字列の最後にCR/LFが含まれますが、Linux等では行末記号は含まれてきません。）

mytcpserver.cpp

// mytcpserver.cpp
 
#include "mytcpserver.h"
#include <qdatastream .h>
 
MyTcpServer::MyTcpServer(QObject *parent) :
    QObject(parent)
{
    server = new QTcpServer(this);
 
    // 誰かがconnectしてきたら、signalを出してnewConnection()をCall
    connect(server, SIGNAL(newConnection()),
            this, SLOT(newConnection()));
 
    if(!server->listen(QHostAddress::Any, 9999))
    {
        qDebug() << "Server could not start";
    }
    else
    {
        qDebug() << "Server started!";
    }
}
 
void MyTcpServer::newConnection()
{
    // socketのインスタンスを生成
    socket = server->nextPendingConnection();
 
 qDebug() << " connect";
 
 // 切断した時の処理を定義
 connect(socket, SIGNAL(disconnected()), socket, SLOT(deleteLater()));
 
 // 受信した時の処理を定義
 connect(socket, SIGNAL(readyRead()), this, SLOT(readData()));
 // エラー処理の定義
 connect(socket, SIGNAL(error(QAbstractSocket::SocketError)), this, SLOT(socketError(QAbstractSocket::SocketError)));
 // 切断したときの処理としてSLOT関数を設定する。
 connect(socket, SIGNAL(disconnected()), this, SLOT(deleteLater()));
 
 // クライアントのIPアドレスを取得
 QString ippaddr = socket->localAddress().toString();
 
 // 送信データをstreamとして定義
 QDataStream out(socket);
 out.setVersion(QDataStream::Qt_5_0);
 
 out << "Hello client\r\n";
 
}
 
void MyTcpServer::readData()
{
 QString s;
 
 // 受信データを」streamとして定義
 //QDataStream in(socket);
 //in.setVersion(QDataStream::Qt_5_11);
 
 //in >> s;
 
 s = socket->readAll();
 
 qDebug() << "receive : " << s << "( " << s.size() << " ) ";
 
 if ("bye\r\n" == s)
 {
  qDebug() << "close process";
 
  //deleteLater();
  emit socket->disconnected();
 }
 
}
 
void MyTcpServer::socketError(QAbstractSocket::SocketError )
{
 qDebug() << " socket error!";
 
 socket->close();
}
 
void MyTcpServer::deleteLater()
{
 qDebug() << " socket disconnected";
 
 socket->close();
}

さて、ここでこのサンプルを作った本題に入ります。前からLinuxでSocket(TCP)のプログラムで悩んでいたのが、通信しているプログラムの片方が、socketをつないだまま、異常終了すると、しばらくその時のportが使えなくなる現象に困っていました。一方、昔winsockを見ていた時、windowsのAPIには、portを強制的にconnectするというフラグがあり、どう違うのか疑問に思っていました。
このサンプルプログラムで、windowsとLinux(or Mac)での挙動の違いを調べてみました。

(1)通信中にServerを強制終了すると、Linux(Mac)ではやはり当該portは使えなくなります。（already useのエラーメッセージがでます）しかし、windowsは何事もなかったようにconnectできます。
(2)Linux(Mac)でも、client側が強制終了しても、サンプルのServerでは相手との通信が切れたことを検知して、portをcloseするようにしてあるので、再度clientは接続できます。（これまでLinuxでうまくいかなかったのは、この処理を入れてなかったことに気づきました）

Windowsは「楽観的」というか「危険」というか、考え方がかなり違います。

Raspberrry Pi3にOpenSUSE(64bit)をインストール

Raspbery Pi3のRaspbianでしばらく遊んでいましたが、折角CPUが64bitアーキテクチャになったというのに、Raspbianは32bitのままというのが寂しくなってきました。折角なので、64bitのOSを入れましょう。

１．適当なOSを探す
ぐぐってみるといくつかでてきました。ただ個人的にやられていそうな方は今後の継続性が怖いのと、一番例が多く見つかったOpenSUSEにすることにしました。（コンサバにいきます）
OpenSUSEのHPにいくと、頻繁に更新がされているらしく、DLしたいものをクリックしても、「リンクがありません」と言われたりします。しかしそこはしょせん単なるFTPサーバーみたいなものですから、「リンクがありません」と言われたURLから、目的としているファイル名だけ削除して、当該ディレクトリ内一覧を表示させ、より新しいバージョンが入っているのを見つけてDLしてきました。私がDLしてきたのは、Tumbleweed版のXFCE版です。（LXQt版というのもありましたが、どちらがいいかはまた時間があったら試してみます）
注意しないといけないのは、多数のパッケージが入っていますが、その中にRapberrry Pi以外のARMベースのものも混じっているらしいということです。ファイル名の中にきちんと"raspberry"の文字が入っているのをDLしてきましょう。（最初、これでなんでbootしないんだと、何回か失敗しました）

２．DLしたOSイメージをSDカードに焼く
この辺りは他の人が多数解説していますので、省きます。一つだけ注意があります。他の方はもう当たり前だと思って、書いていてくれませんでしたが、SDカードの初期化は専用アプリの"SD Card Formatter"を使いましょう。Windows標準でフォーマットさせると、32GBのSDがなんかちっこい２つのドライブにフォーマットされて、後からのOS image書き込みがうまくいきません。（Windowsは標準のFATでフォーマットしようとするんで、最近の32GB等の様な大容量には対応できていません）
2年くらい前にRaspberry Pi2を初めていじったときは、一生懸命調べてやってたんですが、すっかり忘れていました。

３．OpenSUSEの起動
後はもう特に注意点はありません。最初の起動に時間がかかるのはいつものことです。（設定諸々やっていいたり、SD内の使える領域を全域にしたりの作業をしていますから）

４．Wi-Fiの設定
さて、ここからが今回の本題です。Raspberry Pi3には折角内蔵のWi-Fiがついています。（Broadcom BCM43438のチップがついています）
OpenSUSEの記事を色々みていると、みなさんかなり苦労しているようです。とりあえず標準的な方法として、設定ツール"YaST"→"Network Setting"から試してみます。
画面の表示から、とりあえず最初の起動で、BCM43430 WLAN CArdの文字がでてきています。（チップの認識に問題があるのか、それとも製造ロットで違いがでた？）
これならYaSTで設定できるかと思い作業を進めていきましたが、どうもうまくいきません。YaSTで設定していて、最後のOK押すと画面に右下にメッセージで「無線ネットワークが認識されました」みたいなものが出てくるんで、成功したかと思うとだめ。ifconfigコマンドで確認してみると、wlan0は認識していますが、DHCPのアドレスが割り当てられていません。
そもそも、YaSTのwi-fiのSSIDと暗号key設定のところのIFが分かりにくいんですよね。keyのnegotiationで失敗している可能性が大きいです。
そこで今度は別のHPをぐぐると、以下のファイルにSSIDとkeyを登録しろとの情報が。

　　　/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

ここのファイルの最後に以下を追加しろとありました。（でもYaSTはここに何も書いていてくれないんですが…不安がよぎります）

network={
    ssid="調べたSSID"
    psk="WiFiのパスワード"
}

まあダメ元でと試してみましたが、やはりkeyのnegotiationに失敗とのログが残ります。少し考えて、上記の例との違いに気づきました。例ではssidやpskの前にインデントがしてあります。私は何も考えずにTabで行ってしまいましたが、もしかしてTabはまずかった？Tabを削除してマシンを再起動し、やっとWi-Fiがつながりました。

５．総論
OpenSUSEと言えば結構有名どころなんですが、まだ落ち着いているとはいいがたい状況ですね。特に今回のWi-Fiまわりは皆さん苦労しているようで、他のHPのデータを見るたびにbroadcomのライブラリ名称や個数が変わってきたりで苦労している後が見えます。（このあたりのドライバ回りまで64bitにするのが大変なので、本家がなかなか対応できないんでしょうが）

後、OpenSUSEとRaspbianを使った感想ですが、一言「OpenSUSE遅すぎ！」もうイライラしてくるレベルです。Raspbianの時は、最初のPi2の頃からは大幅に改善されていて「使い物になるじゃん」と感じたのとは大違いです。Graphic回りがまだまだ作りこみに問題があるのかわかりませんが、もう少し様子見した方がよさげです。

Windows10 VS2015でもPython

ちょっと古いネタですが、メモとして残しておきます。

VS2015から、Pythonが扱えるようになりました。ただ、インタープリタ本体はM$は提供してくれないので、自分で別途設定する必要があります。
問題は、VS2015を使うとき、「どのPython」を使うのか、どうやってVSに指定したらいいのかです。Pythonって、色々なものがあり、どれがベストとは言い切れない状態です。ただ、今から始めるなら2.*系に将来はないので、3.*系を使えとは皆さん言います。
だけど結構、2.7を使う開発環境がいまだに多いんですよね～　まあ、今回は開発環境はWinのVSなので、本家のpython.orgの3.6をインストールしました。実行状況を以下に示します。

matplotlibを後から追加でインストールして、簡単なデータ解析用の使い捨てプログラムが簡単に作れます。
ただ、問題はPCに入っている、どのPython環境を使うかの設定です。VSの場合、「ソリューション　エクスプローラー」の「Python Environments」で指定できます。

御覧の様に、Python3（正確にはPython3.6）を設定してあります。VSインストール時に、Python環境がインストールしてあれば自動的に検出してくれるようですが、後からPython環境をインストールした場合は、自力で設定してやる必要があります。自動検出という手もありますが、大抵はうまくいかないので「Custom」で手動の作業になります。どのバイナリ（python.exe）を使うのか、作業フォルダはどこかとか設定してやる必要がありますが、そのあたりは自動検出に成功しているのを参考にしてやればうまくいきます。（不幸にも、PythonなしでVSインストールした方にはちょっと難題ですが・・・。そもそも、Pythonを初めてやろうと思うなら、潔く一旦VSをアンインストールして、Python環境をインストールしてからVSをインストールした方がいいと思います）
ネットでググると、このあたりの設定はVSCodeに関するものが圧倒的に多いですが、まあ似たようなものです。VSとVSCodeの実装はまるで違うものでしょうが、GUIとかは同じようになってしまいますから。（作っている環境が同じなら、そうなってしまうでしょう）
ちょっと注意が必要なのは、Customで設定しているとき、Pythonのバージョンを指定する選択リストがあったんですが、VS2015ではPython3.5までしかありませんでした。自動コードチェック等に影響があるのかもしれませんが、まあそんな変わらないだろうと仕方なく「python3.5」を選択して、Custom設定は終わらせました。

ANACONDA Navigatorのアイコンが消えた！？

これまでpythonのプログラムを書くときは、editorだけで済ませてきました。しかし、最近はVisualStuioもPython書ける様になっていますし、やはりIDEに慣れてしまうとそっちを使って楽をしたくなります。
PythonのIDEというと、Spyderが上がってくると思います。anacondaをインストールするとSpyderも入っており、これまではデバッガとしてしか使っていませんでした。IDEとしてのSpyderの使いごごちを見てみようと、久しぶりにANACONDA Navigatorを立ち上げて見たところ、Spyderの更新が出ているとの表示がありました。何も考えずに、Updateをしたところ、NavigatorのSpyder等、ICONが全て消えてしまいました！

通常は、上記の様に各種プログラムの起動ICONが出ていますが、これが消えて灰色に・・・

当初、どうしたらいいかわからず、$HOME/.anaconda/navigator/内の設定ファイルを見ても見当がつかず、途方にくれました。ぐぐってみても回答らしきものが見つからず悩んでいましたが、何度か検索しているうちに英語だけでらしき検索wordを入れると、stackoverflowにそれらしき質問が！見て見ると、完全に自分とは同じ状況ではありませんが、ICONが消えるのは同じで、回答は「Environmentsのupdate Indexボタンを押せ」とのこと。（以下の画面）

真ん中、上にあるボタンです。これで元に戻ってくれました。回答者はどうもNavigatorのメンテナンスをしている人らしく、1.8.3ではfixしてreleaseすると言ってました。

まあ無理にANACONDA Navigatorを使う必要はなく、コマンドラインから起動してもいいんですが、何かが調子悪いままというのは気持ち悪いので。

gdbによるQtプログラムのデバッグ

GUIを使わないプログラムなのに、Qtを使いまくっているプログラムがあって、それのデバッグしてて困ったことを。
Qtには、ＳＴＬより効率がいいとのことで同様のQVector, QLIstが実装されています。同じように使えますが、困ったことにgdbでbreakして変数の中身を見ようとしてもエラーがでてきて見えません。
サンプルのプログラムをいかに示します。

  #include <qlist>
  #include <iostream>

  int main()
  {
    QList< QString> list;

    list << "1st" << "2nd" << "3rd";

    for (int i=0; i<list.size(); i++)
    {
      std::cout << list[i].toStdString() << std::endl;
    }

    return 0;
  }

これでgdbによりfor文のところでbreakして、list[0]の中身を見たいと思います。

(gdb) p list[0]
Could not find operator[].

なんか怒られました。どうもQtのテンプレート定義のoperator []に関する多重定義のところで問題が起きているようです。ちなみに、list自体をprintすると以下の様になります。

(gdb) p list
$15 = {> = {}, {p = {static shared_null = {ref = {atomic = {\
_q_value = -1}}, alloc = 0, begin = 0, end = 0, array = {0x0}}, d = 0x604ee0}, d = 0x604ee0}}

かなり複雑な構造をしているようですが、"d"というメンバがいるのはわかります。Stackoverflowなんかで調べても、中々ヒットせず、唯一呪文のようなものがひっかかり、それが正解でした。以下にそれを示します。

(gdb) p ((QString)list.d->array[0]).toStdString()
$17 = "1st"

要は、"d"というポインタのメンバにarray[]で配列にしているということのようです。それを強引にテンプレートで定義したQString型だとして、toStdString()関数をCallしてやれば、QListの中身も表示できます。

なんというか、こんな手間をかけないとデバッグできないならSTLを素直に使ったほうがいいんでないか？という感じです。


PS
QListはコンテナ・クラスですが、通常このてのものはテンプレートを使い、内容物の型を定義するものです。ところが、Qtは上記のarrayのところを(void*)で定義しているものですから、こんなややこしい事になっています。素直に全部テンプレートで実装してくれれば、こんな面倒なことにならずに済むのですが、Qtは様々なコンパイラに対応しています。テンプレートはc++の第3版で正式に定義されましたが、それまで定義があいまいなところがあり、実装がコンパイラ毎にバラバラな時代が10年くらい続いた記憶があります。今でも、時折、コンパイラが変わると、テンプレートまわりで修正が必要なことが発生したりします。（10年以上前は、大騒ぎでした）おそらくそれを嫌ったのと、とにかく速度を稼ぎたかったんでしょうね。(void*)で定義したほうが、圧倒的に速いですから。（そのかわり、バグが入り込みやすく、面倒はプログラマが見ないといけません。）
ちなみにQtCreatorのデバッグ設定がきちんとできていれば、こんな面倒なことはする必要はありません。GUIは使わない組み込みに近いプログラムを作るのに、Qtの一部だけを使っている場合の特殊な状況の話です。

Qtの開発環境（Windows）

相変わらずQtの開発環境づくりに苦労しています。Qtのデフォルトの言語の設定がg++らしく、WindowsでもMinGWにすれば簡単なんですが、やはりVisual Studioにしたい。
どうも、MSがVisual Studioの外部ツールと連携する際のAPIを変更したらしく、これまでのQtで配布していたAddInが使えなくなってます。
色々調べていたら、VStoolというのがあるのでそれを入れれば、Visual StudioでQtの開発ができるとの情報がありました。早速入れてみると、一瞬はうまくいったようなのですが、すぐにダメになりました。このあたりの理由はよくわかりませんが、ちょうどWindowsの更新が煩雑にあった頃のため、何かまたAPIに変更があったのかもしれません。

QtのHPを調べると、何とVisual Studioとの連携をするVStoolはcommercialライセンスにしかなくなっています。（この前、DLできたのはギリギリのタイミング？）
仕方ないので、Qt Creatorの環境を作ります。一方、Visual Studioの方についたQtのAddInは削除する方法が見つかりません。気持ち悪いので、TotalUninstallerというツールでVisual Studioの環境をバッサリ削除し、再インストールしました。

何だかんだと苦労しましたが、いったんきれいな状態にマシンをしてから再度Qtをインストールするとうまくいきました。Qt Creatorの設定画面でもきれいにVisual Studioが認識されています。

色々やっていた時に、WDKをインストールしてあるせいか、デバッグもきちんとできました。

Qtの開発環境とAnacondaの問題

QtでGUIを作成する環境をWindowsやMacで作ろうとOpenSource版を設定しようとしたんですが、どうもうまくいきません。

しばらく悩んでましたが、別途インストールしていたAnaconda内に既にQtの環境がPyQtのために入っており、Anaconda側が自分の方を優先したPATH設定にしているため、そちらとぶつかっていました。

色々、設定を考えていましたがAnacondaをインストールした状態で、別途C++用に別バージョンのQt開発環境を設定するのは無理なようです。どうしてもPython(Anaconda)とC++でQtを使いたいなら、Anaconda内のQt環境で我慢するしかなさそうです。ちょっとこれは頭が痛い問題です。
PythonでQt使えばいいじゃないかという声もありますが、ちょっと周りではPythonはメジャーでなくて、GUIはC++でばかり開発してたものですから、それも受け入れられそうにありません。